اتصال مفصلی تیر نیم طبقه به ستون بتنی و راه حل های اجرایی آن

-فلسفه طراحی و مفروضات اتصال تیر میان طبقه به ستون های کناری ، برای جلوگیری از تحلیل دینامیکی، بسیار ساده منظور می‌شود اما در واقع با جزییات اجرایی کنونی این اتصال ، تطبیق ندارد.

-اجزای پله (دال شمشیری و کف) با رفتار پوسته‌ایی خود فقط نیروهای برشی را به تکیه گاه‌ها منتقل می‌کنند. این تکیه گاه‌ها شامل کف طبقات بالا، پایین و در حد فاصل ارتفاع طبقه به وسیله‌ی تیر میان طبقه به ستون‌‌های کناری آن منتقل می‌شود.  در این جزییات تیر میان طبقه قرار نیست به عنوان بخشی از قاب خمشی در سیستم باربر جانبی مشارکت نماید. بلکه باید تیری دو سر مفصل باشد و فقط انتقال نیروی برشی قائم و افقی توسط آن امکان پذیر باشد نه نیروهای خمشی یا پیچشی.

-امروزه در ساختمان‌های قاب خمشی بتنی اتصال پله در میان طبقه به ستون‌ها یکی از مشکلات طراحی و اجرایی محسوب ‌می‌شود. این مشکل از آنجا ناشی می‌شود که اتصال تیر میان طبقه به ستون، در نرم افزار به صورت مفصل مدل سازی می‌شود ، این در حالی است که اجرای این اتصال مفصلی به علت عدم جزییات اجرایی مناسب ، با فرض اولیه (اتصال مفصلی) تطابق ندارد. آشکار است این اتصال غیراصولی تیر میان طبقه به ستون از نظر تغییر بارگذاری و در آخر تغییر رفتار چند ستون متصل به دال نیم طبقه پله، ضعفی آشکار برای این ستون‌ها و کل سازه محسوب می‌شود.

-در این پاورپوینت انواع اتصالات متداول در زمینه اتصال مفصلی تیر میان طبقه به ستون بتنی  معرفی و با اتصال مفصلی ایده ال مقایسه می شود :

• الف- اتصال ‌تیر میان طبقه با اتصال X
• ب- تیر میان طبقه به ضخامت دال‌ :
• پ-‌تیر میان طبقه با حذف مهار میلگرد تیر‌
• ت-‌تیر میان طبقه فولادی‌

-پس از معرفی روش های اتصال متداول ، یک طرح نوین اتصال مفصلی تیر نیم طبقه به ستون های کناری با عنوان طرح " اتصال برشی – اصطکاکی " معرفی و مورد بررسی کامل قرار می گیرد :

-همان گونه که از نام این اتصال مشخص است، بخش اعظم نیروی برشی به وسیله‌ی میلگرد (ظرفیت برشی فولاد) و بخش اندکی از آن در صورت رعایت ضوابط اجرایی اتصال بتن جدید به قدیم به وسیله‌ی اصطکاک بتن، به ستون منتقل می‌شود.تمرکز اصلی انتقال نیرو به وسیله‌ی این اتصال، بر برش فولاد بوده، البته در صورت نیاز و تمهیدات لازم در این اتصال می‌توان از ظرفیت برشی اصطکاکی بتن نیز استفاده کرد.

-برای به کمینه رساندن ظرفیت لنگر این اتصال، باید در این طرح اتصال دال پله با ستون با کمترین سطح مقطع اجرا شود. پس دال کف پله فقط به گوشه‌ی ستون به وسیله‌ی میلگردهای انتظار قرار داده شده، متصل می‌شود. لازم است میلگردهای انتظار در کنج ستون با پیش بینی قرارگیری آنها در حد فاصل دو شبکه میلگرد دال پله و در جهت‌های مختلف برای کاهش طول مهاری جای گذاری شوند. سپس قالب بندی و بتن ریزی ستون با موقعیت میلگردهای قرار داده شده انجام می‌شود.

-این اتصال بنابر ماهیت قرار گیری متقاطع میلگردها در مقطع ستون همواره تعدادی میلگرد عمود بر صفحه کشش قرار گرفته و مقاومت برشی آنها به نوعی اتصال مکانیکی بوجود میآورد که نیاز به طول مهار زیاد را با توجه به نیروی کششی اندک منتفی میکند.  این روش با توجه به مزایای زیادی که دارد به راحتی میتواند جایگزین روشهای کنونی در این زمینه باشد.

برای دیدن لیست کامل مطالب داخل این پاورپوینت قسمت "اطلاعات بیشتر" را ملاحظه نمائید.

• منبع : بر اساس فایلی از مهندس حمیدرضا فرشچی (کارشناس ارشد پژوهشکده سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ) که در جهت فهم بهتر مفاهیم مطرح شده ، برخی تصاویر کمکی دیگر به فایل اصلی اضافه گردید .